Linux文件系統(tǒng)-LVM邏輯卷

LVM（Logical Volume Manager）卷組管理器，通過對底層物理磁盤的封裝，可以將多塊物理磁盤組合成邏輯資源池，提供給上層應(yīng)用使用（如文件系統(tǒng)）. LVM的好處是，可以跨物理硬盤為文件系統(tǒng)提供容量，并且可以動態(tài)進(jìn)行分區(qū)容量的調(diào)整，而不會損壞原有的文件系統(tǒng).

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物理磁盤 ：物理存儲介質(zhì)，可以是整塊物理存儲或一個分區(qū).

物理卷PV（physical volume） ：LVM要使用物理磁盤，在物理磁盤的頭部寫入lvm標(biāo)簽頭，就創(chuàng)建了一個PV，PV是組成VG的基本單元.

卷組VG（Volume Group） ：VG相當(dāng)于非LVM系統(tǒng)中的物理硬盤，一個卷組VG由一個或多個PV組成，形成一個存儲資源池.

邏輯卷LV（logical volume） ：LV相當(dāng)于非LVM系統(tǒng)中的硬盤分區(qū)，LV建立在卷組VG之上，文件系統(tǒng)建立在LV之上.

物理塊PE（physical Extent） ：創(chuàng)建LV時可以分配的最小存儲單元，大小可以指定，默認(rèn)為4MB

如上是從物理磁盤到lvm邏輯卷的創(chuàng)建過程及映射關(guān)系，lv01、lv02被創(chuàng)建后，通過device-mapper映射為邏輯塊設(shè)備（塊設(shè)備路徑/dev/vg01/lv01、/dev/vg01/lv02），供文件系統(tǒng)使用，通過mkfs.ext4 /dev/vg01/lv02可創(chuàng)建ext4文件系統(tǒng).

元數(shù)據(jù)主要是兩部分，PV header + metadata，位置一般是在PV的0~2048 sector中，從2048 sector開始是數(shù)據(jù)區(qū)域.

通過pvcreate創(chuàng)建pv時，會將pv header寫入物理磁盤，位置一般是在磁盤的第二個sector（512B/sector），lvm掃描磁盤時，通過pv header來識別PV.

pv header主要信息包括，pv uuid、元數(shù)據(jù)位置和metadata位置.

pv header實(shí)例:

metadata記錄的是vg和lv的配置信息，以ASCII碼的方式寫入metadata區(qū)域；vg和lv的每次配置變更，都會以追加的方式寫入metadata區(qū)域，并打上時間戳，該區(qū)域?qū)憹M后，新的變更記錄會覆蓋最早的一次記錄. 進(jìn)行vgscan時，猜測應(yīng)該是通過讀取最新一次的配置記錄，進(jìn)行激活.

vg配置信息，主要是包含的pv信息.

lv配置信息，主要是lv的起始位置和PE大小.

實(shí)例：

pvcreate /dev/vdb1

pvcreate /dev/vdb2

pvcreate /dev/vdb3

vgcreate /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3

vgcreate wan /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3

lvcreate -L 300M -n lv01 wan

將PV的前2048個sector通過dd拷貝出來，用cat查看如下.

假設(shè)我們有一塊磁盤 /dev/sdb1 作為應(yīng)用數(shù)據(jù)盤使用，以此為例創(chuàng)建lvm分區(qū)

先創(chuàng)建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdb1

創(chuàng)建卷組VG,卷組命名為kylin，命令：vgcreate kylin /dev/sdb1

在VG中創(chuàng)建邏輯分區(qū)LV，命令：lvcreate -L 30G -n test kylin

創(chuàng)建邏輯分區(qū)后，進(jìn)行格式化，然后便可以掛載使用.

mkfs.ext4 /dev/kylin/test

mount /dev/kylin/test /data

假設(shè)我們在上述基礎(chǔ)上，又獲得一塊磁盤/dev/sdc1進(jìn)行擴(kuò)容，將磁盤容量增加到LV分區(qū)/dev/kylin/test中，具體操作如下.

先創(chuàng)建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdc1

將/dev/sdc1添加進(jìn)VG kylin，命令：vgextend kylin /dev/sdc1

增加LV分區(qū)容量，命令：lvextend -L +30G /dev/kylin/test

lvm卷組配置備份

lvm的配置信息默認(rèn)在/etc/lvm/backup、/etc/lvm/archive/兩個目錄存在備份，當(dāng)lvm元數(shù)據(jù)損壞，lvm卷組讀取異常時，可通過備份文件進(jìn)行恢復(fù).

/etc/lvm/backup: 保留了當(dāng)前配置的備份

/etc/lvm/archive/：保留了每次配置更新前的備份

實(shí)例演示

邏輯卷/dev/wan/lv01

在/dev/wan/lv01上創(chuàng)建文件系統(tǒng)

掛載并創(chuàng)建文件

覆蓋/dev/vdb1、/dev/vdb2的lvm元數(shù)據(jù)，并重啟系統(tǒng)，vg已不能識別

通過pvcreate命令修復(fù)pv header 和metadata數(shù)據(jù).

激活邏輯卷

掛載/dev/wan/lv01成功，說明成功修復(fù)

Linux入門系列——LVM邏輯卷管理

將多個底層的物理設(shè)備，在內(nèi)核中抽象成/dev/md# ，所有的調(diào)配工作都由內(nèi)核中的md來實(shí)現(xiàn)的；

DM的功能要比MD要強(qiáng)大；比如LVM2，快照，多路徑；還可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)增減。

在創(chuàng)建LVM的時候，要先創(chuàng)建好PV，再來創(chuàng)建GV，最后創(chuàng)建LV，格式化并掛載；

先把要創(chuàng)建成PV的塊設(shè)備的分區(qū)類型修改為Linux LVM類型，對應(yīng)的十六進(jìn)制碼是： 8e

使用fdisk 創(chuàng)建了/dev/sdb11 /dev/sdb12 /dev/sdb13這三個分區(qū)，并且已經(jīng)修改好了分區(qū)類型；這里要注意的是fdisk命令最多只支持分15個分區(qū)；

下面就是把創(chuàng)建好的三個物理分區(qū)，創(chuàng)建成PV：

查看系統(tǒng)創(chuàng)建好的PV，可以使用pvdisplay和pvs命令：

語法：vgcreate vg_name /dev/sdb[12345678]

查看創(chuàng)建好的VG：

語法：lvcreate -n lv_name -L [+]size vg_name

查看創(chuàng)建的LV

從上面格式化的路徑可以看出，LVM設(shè)備的路徑為：/dev/vg_name/lv_name ，那么再來看看掛載后的路徑：

關(guān)于LVM擴(kuò)容、縮容的操作將會在下一篇介紹。

簡單輕松：Linux下從零開始創(chuàng)建lvm虛擬磁盤陣列+腳本化解決方案

邏輯卷管理器（英語：Logical Volume Manager，縮寫為LVM），又譯為邏輯卷宗管理器、邏輯扇區(qū)管理器、邏輯磁盤管理器，是Linux核心所提供的邏輯卷管理（Logical volume management）功能。它在硬盤的硬盤分區(qū)之上，又創(chuàng)建一個邏輯層，以方便系統(tǒng)管理硬盤分割系統(tǒng)。

最先由IBM開發(fā)，在AIX系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，OS/2 操作系統(tǒng)與 HP-UX也支持這個功能。在1998年，Heinz Mauelshagen 根據(jù)在 HP-UX 上的邏輯卷管理器，寫作出第一個 Linux 版本的邏輯卷管理器。

LVM基本術(shù)語：

我們可以通過LVM靈活便捷的管理系統(tǒng)中的磁盤，并且根據(jù)需求快速、無感得擴(kuò)容目標(biāo)磁盤，并且?guī)缀醪粫绊懶阅堋?/p>

創(chuàng)建lvm分區(qū)的方法其實(shí)非常的簡單，主要分為以下幾個步驟：

目前做LVM分區(qū)比較推薦的工具還是fdisk，不是說parted不能做，而是fdisk可能更加方便一點(diǎn)。流程如下：

在分區(qū)完成之后需要做的就是創(chuàng)建物理卷，直接將剛才創(chuàng)建的分區(qū)進(jìn)行pvcreate：

在創(chuàng)建玩物理卷之后，需要對該磁盤進(jìn)行虛擬卷的創(chuàng)建。需要注意的是一個虛擬卷可以由多個物理卷構(gòu)成。例如：

該命令的意義就在于創(chuàng)建一個叫做nvme的虛擬卷，由 /dev/nvme0n1p1 、 /dev/nvme1n1p1 、 /dev/nvme2n1p1 三個做了pv的分區(qū)構(gòu)成

到了這一步，基本上LVM的創(chuàng)建已經(jīng)到了尾聲了，最后一步就是從虛擬卷中創(chuàng)建一個邏輯卷。如下：

這條命令的意思為從虛擬卷nvme中創(chuàng)建一個2.91T的邏輯卷作為lvm分區(qū)并命名為data，如果想一次性全部用完所有的容量，也可以這樣：

此時在linux的 /dev/ 文件夾下面我們可以看到有 /nvme/data 的文件結(jié)構(gòu)。

在創(chuàng)建完lvm分區(qū)后，我們需要將分區(qū)掛在到系統(tǒng)中的路徑中。假設(shè)需要掛載的路徑是 /data 。

之后通過 blkid 命令獲取這個新的lvm分區(qū)的UUID，然后更新到 /etc/fstab 中就可以了

上述的LVM實(shí)現(xiàn)過程可以直接通過shell腳本進(jìn)行實(shí)現(xiàn)：

Linux LVM是什么？對比直接使用物理存儲有什么好處？

Linux中l(wèi)vm是什么?LVM是Logical VolumeManager的簡寫，中文名為邏輯卷管理，它是Linux環(huán)境下對磁盤分區(qū)進(jìn)行管理的一種機(jī)制。以下是詳細(xì)的內(nèi)容介紹，具體內(nèi)容請看下文：

LVM是邏輯卷管理的簡稱，他是建立在物理存儲設(shè)備之上的一個抽象層，允許你生成邏輯存儲卷，和直接使用物理存儲在管理上相比，提供了更好的靈活性。

LVM將存儲虛擬化，使用邏輯卷，你不會受限于物理磁盤的大小。另外，和硬件相關(guān)的存儲設(shè)置被其隱藏，你能不用停止應(yīng)用或卸載文件系統(tǒng)來調(diào)整卷大小或數(shù)據(jù)遷移，這樣可以減少操作成本。

LVM對比直接使用物理存儲，具有以下好處：

1、靈活的容量，當(dāng)使用邏輯卷時，文件系統(tǒng)能擴(kuò)展到多個磁盤上，你能聚合多個磁盤或磁盤分區(qū)成單一的邏輯卷。

2、可伸縮的存儲池，你能使用簡單的命令來擴(kuò)大或縮小邏輯卷大小，不用重新格式化或分區(qū)磁盤設(shè)備。

3、在線的數(shù)據(jù)再分配，你能在線移動數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)能在磁盤在線的情況下重新分配，比如你能在線更換可熱插拔的磁盤。

4、方便的設(shè)備命名，邏輯卷能按你覺得方便的方式來起所有名稱。

5、磁盤條塊化，你能生成一個邏輯卷，他的數(shù)據(jù)能被條塊化存儲在2個或更多的磁盤上，這樣能明顯提升數(shù)據(jù)吞吐量。

6、映像卷，邏輯卷提供方便的方法來映像你的數(shù)據(jù)。

7、卷快照，使用邏輯卷，你能獲得設(shè)備快照用來一致性備份或測試數(shù)據(jù)更新效果而不影響真實(shí)數(shù)據(jù)。

Linux LVM分區(qū)的創(chuàng)建、分配

許多Linux使用者安裝操作系統(tǒng)時都會遇到這樣的困境：如何精確評估和分配各個硬盤分區(qū)的容量，如果當(dāng)初評估不準(zhǔn)確，一旦系統(tǒng)分區(qū)不夠用時可能不得不備份、刪除相關(guān)數(shù)據(jù)，甚至被迫重新規(guī)劃分區(qū)并重裝操作系統(tǒng)，以滿足應(yīng)用系統(tǒng)的需要。

LVM是Linux環(huán)境中對磁盤分區(qū)進(jìn)行管理的一種機(jī)制，是建立在硬盤和分區(qū)之上、文件系統(tǒng)之下的一個邏輯層，可提高磁盤分區(qū)管理的靈活性。RHEL5默認(rèn)安裝的分區(qū)格式就是LVM邏輯卷的格式，需要注意的是/boot分區(qū)不能基于LVM創(chuàng)建，必須獨(dú)立出來。

LVM的配置過程也很簡單，并不是很難，為此，我畫了一張圖文并茂的解析圖，解析了LVM創(chuàng)建的整個過程。更詳細(xì)的理論知識還請參看一些教程或者去Google哦！

實(shí)驗(yàn)環(huán)境：

首先從空的硬盤sdb上創(chuàng)建兩個分區(qū)sdb1 1G,sdb2 2G. 為接下來做LVM做準(zhǔn)備.

為了后期便于維護(hù)管理,記得給分區(qū)加上標(biāo)示,這樣即使你不在的情況下,別人看到標(biāo)示了就不會輕易動這塊區(qū)域了. LVM的標(biāo)識是8e,設(shè)置完成后記得按w保存

一、創(chuàng)建邏輯卷

將新創(chuàng)建的兩個分區(qū)/dev/sdb1 /dev/sdb2轉(zhuǎn)化成物理卷,主要是添加LVM屬性信息并劃分PE存儲單元.

創(chuàng)建卷組 vgdata ,并將剛才創(chuàng)建好的兩個物理卷加入該卷組.可以看出默認(rèn)PE大小為4MB,PE是卷組的最小存儲單元.可以通過 –s參數(shù)修改大小。

從物理卷vgdata上面分割500M給新的邏輯卷lvdata1.

使用mkfs.ext4命令在邏輯卷lvdata1上創(chuàng)建ext4文件系統(tǒng).

將創(chuàng)建好的文件系統(tǒng)/data1掛載到/data1上.(創(chuàng)建好之后,會在/dev/mapper/生成一個軟連接名字為”卷組-邏輯卷”)

便于以后服務(wù)器重啟自動掛載,需要將創(chuàng)建好的文件系統(tǒng)掛載信息添加到/etc/fstab里面.UUID可以通過 blkid命令查詢.

為了查看/etc/fstab是否設(shè)置正確,可以先卸載邏輯卷data1,然后使用mount –a 使內(nèi)核重新讀取/etc/fstab,看是否能夠自動掛載.

二、邏輯卷 lvdata1 不夠用了，如何擴(kuò)展。

給邏輯卷增加空間并不會影響以前空間的使用，所以無需卸載文件系統(tǒng)，直接通過命令lvextend –L +500M /dev/vgdata/lvdata1或者lvextend –l 2.5G /dev/vgdata/lvdata1 給lvdata1增加500M空間（lvdata1目前是2G空間）設(shè)置完成之后，記得使用resize2fs命令來同步文件系統(tǒng)。

三、當(dāng)卷組不夠用的情況下，如何擴(kuò)大卷組

重新從第二塊硬盤上創(chuàng)建一個分區(qū)sdb3，具體操作步驟省略。并將創(chuàng)建好的分區(qū)加入到已經(jīng)存在的卷組vgdata中。通過pvs命令查看是否成功。

四、當(dāng)硬盤空間不夠用的情況下，如果減少邏輯卷的空間釋放給其他邏輯卷使用。

減少邏輯卷空間，步驟如下

1、 先卸載邏輯卷data1

2、 然后通過e2fsck命令檢測邏輯卷上空余的空間。

3、 使用resize2fs將文件系統(tǒng)減少到700M。

4、 再使用lvreduce命令將邏輯卷減少到700M。

注意：文件系統(tǒng)大小和邏輯卷大小一定要保持一致才行。如果邏輯卷大于文件系統(tǒng)，由于部分區(qū)域未格式化成文件系統(tǒng)會造成空間的浪費(fèi)。如果邏輯卷小于文件系統(tǒng)，哪數(shù)據(jù)就出問題了。

完成之后，就可以通過mount命令掛載重新使用了。

五、如果某一塊磁盤或者分區(qū)故障了如何將數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)移到相同的卷組其他的空間去。

1、通過pvmove命令轉(zhuǎn)移空間數(shù)據(jù)

2、通過vgreduce命令將即將壞的磁盤或者分區(qū)從卷組vgdata里面移除除去。

3、通過pvremove命令將即將壞的磁盤或者分區(qū)從系統(tǒng)中刪除掉。

4、手工拆除硬盤或者通過一些工具修復(fù)分區(qū)。

六、刪除整個邏輯卷

1、先通過umount命令卸載掉邏輯卷lvdata1

2、修改/etc/fstab里面邏輯卷的掛載信息，否則系統(tǒng)有可能啟動不起來。

3、通過lvremove 刪除邏輯卷lvdata1

4、通過vgremove 刪除卷組vgdata

5、通過pvremove 將物理卷轉(zhuǎn)化成普通分區(qū)。

刪除完了，別忘了修改分區(qū)的id標(biāo)識。修改成普通Linux分區(qū)即可。

總結(jié)：LVM邏輯卷是Linux里面一個很棒的空間使用機(jī)制，因?yàn)榉謪^(qū)在沒有格式化的情況下是沒有辦法加大或者放小的。通過LVM可以將你的磁盤空間做到靈活自如。

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用以致學(xué)，學(xué)以致用

本文題目：linux終端lvm命令 linux lvm命令
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